Rumah Kebersihan Suasana, komposisi dan strukturnya. Fungsi atmosfer

Kebersihan

Suasana, komposisi dan strukturnya. Fungsi atmosfer

Dunia di sekitar kita terbentuk dari tiga bagian yang sangat berbeda: bumi, air, dan udara. Masing-masing unik dan menarik dengan caranya sendiri. Sekarang kita hanya akan membicarakan yang terakhir saja. Apa itu atmosfer? Bagaimana itu terjadi? Terdiri dari apa dan dibagi menjadi bagian apa? Semua pertanyaan ini sangat menarik.

Nama “atmosphere” sendiri terbentuk dari dua kata yang berasal dari bahasa Yunani, diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia artinya “uap” dan “bola”. Dan jika Anda melihat definisi pastinya, Anda dapat membaca yang berikut ini: “Atmosfer adalah cangkang udara planet Bumi, yang mengalir bersamanya ke luar angkasa.” Ini berkembang secara paralel dengan proses geologi dan geokimia yang terjadi di planet ini. Dan saat ini semua proses yang terjadi pada organisme hidup bergantung padanya. Tanpa atmosfer, planet ini akan menjadi gurun tak bernyawa, seperti Bulan.

Terdiri dari apa?

Pertanyaan tentang apa itu atmosfer dan unsur apa saja yang termasuk di dalamnya telah lama menarik minat banyak orang. Komponen utama cangkang ini sudah diketahui pada tahun 1774. Mereka dipasang oleh Antoine Lavoisier. Ia menemukan bahwa komposisi atmosfer sebagian besar terdiri dari nitrogen dan oksigen. Seiring waktu, komponen-komponennya disempurnakan. Dan kini diketahui banyak mengandung gas lain, serta air dan debu.

Mari kita lihat lebih dekat apa saja yang menyusun atmosfer bumi di dekat permukaannya. Gas yang paling umum adalah nitrogen. Ini mengandung sedikit lebih dari 78 persen. Namun, meskipun jumlahnya sangat besar, nitrogen praktis tidak aktif di udara.

Unsur berikutnya dalam jumlah dan sangat penting adalah oksigen. Gas ini mengandung hampir 21% dan menunjukkan aktivitas yang sangat tinggi. Fungsi spesifiknya adalah untuk mengoksidasi bahan organik mati, yang terurai akibat reaksi ini.

Gas rendah tapi penting

Gas ketiga yang membentuk atmosfer adalah argon. Jumlahnya kurang dari satu persen. Setelah itu muncul karbon dioksida dengan neon, helium dengan metana, kripton dengan hidrogen, xenon, ozon, dan bahkan amonia. Namun jumlahnya sangat sedikit sehingga persentase komponen tersebut sama dengan seperseratus, seperseribu, dan sepersejuta. Dari jumlah tersebut, hanya karbon dioksida yang memainkan peran penting, karena merupakan bahan bangunan yang dibutuhkan tanaman untuk fotosintesis. Fungsi penting lainnya adalah memblokir radiasi dan menyerap sebagian panas matahari.

Gas kecil namun penting lainnya, ozon, ada untuk memerangkap radiasi ultraviolet yang berasal dari Matahari. Berkat properti ini, semua kehidupan di planet ini terlindungi dengan baik. Di sisi lain, ozon mempengaruhi suhu stratosfer. Karena menyerap radiasi ini, udara menjadi panas.

Keteguhan komposisi kuantitatif atmosfer dipertahankan melalui pencampuran yang tiada henti. Lapisannya bergerak secara horizontal dan vertikal. Oleh karena itu, di mana pun di dunia terdapat cukup oksigen dan tidak ada kelebihan karbon dioksida.

Apa lagi yang ada di udara?

Perlu diperhatikan bahwa uap dan debu dapat ditemukan di wilayah udara. Yang terakhir terdiri dari serbuk sari dan partikel tanah, di kota mereka bergabung dengan pengotor emisi padat dari gas buang.

Tapi ada banyak air di atmosfer. Dalam kondisi tertentu, ia mengembun dan muncul awan serta kabut. Intinya, ini adalah hal yang sama, hanya yang pertama muncul jauh di atas permukaan bumi, dan yang terakhir menyebar di sepanjang permukaan bumi. Awan mempunyai bentuk yang berbeda-beda. Proses ini tergantung pada ketinggian di atas bumi.

Jika terbentuk 2 km di atas permukaan tanah maka disebut berlapis. Dari merekalah hujan turun ke tanah atau salju turun. Di atasnya terbentuk awan kumulus hingga ketinggian 8 km. Mereka selalu yang paling cantik dan indah. Merekalah yang melihatnya dan bertanya-tanya seperti apa rupanya. Jika formasi seperti itu muncul dalam 10 km berikutnya, formasi tersebut akan sangat ringan dan lapang. Nama mereka berbulu.

Atmosfer terbagi menjadi lapisan apa?

Walaupun suhunya sangat berbeda satu sama lain, sangat sulit untuk mengetahui pada ketinggian tertentu suatu lapisan dimulai dan lapisan lainnya berakhir. Pembagian ini sangat bersyarat dan merupakan perkiraan. Namun lapisan atmosfer tetap ada dan menjalankan fungsinya.

Bagian terendah dari cangkang udara disebut troposfer. Ketebalannya bertambah seiring pergerakannya dari kutub ke khatulistiwa dari 8 menjadi 18 km. Ini merupakan bagian atmosfer yang paling hangat karena udara di dalamnya dipanaskan oleh permukaan bumi. Sebagian besar uap air terkonsentrasi di troposfer, itulah sebabnya awan terbentuk, curah hujan turun, badai petir bergemuruh, dan angin bertiup.

Lapisan berikutnya tebalnya sekitar 40 km dan disebut stratosfer. Jika seorang pengamat bergerak ke bagian udara tersebut, ia akan menemukan bahwa langit telah berubah warna menjadi ungu. Hal ini dijelaskan oleh rendahnya kepadatan zat tersebut, sehingga praktis tidak menghamburkan sinar matahari. Di lapisan inilah pesawat jet terbang. Semua ruang terbuka untuk mereka, karena praktis tidak ada awan. Di dalam stratosfer terdapat lapisan yang terdiri dari ozon dalam jumlah besar.

Setelah itu muncul stratopause dan mesosfer. Yang terakhir ini tebalnya sekitar 30 km. Hal ini ditandai dengan penurunan tajam kepadatan dan suhu udara. Langit tampak hitam bagi pengamat. Di sini Anda bahkan dapat menyaksikan bintang-bintang di siang hari.

Lapisan yang praktis tidak memiliki udara

Struktur atmosfer berlanjut dengan lapisan yang disebut termosfer - yang terpanjang dari lapisan lainnya, ketebalannya mencapai 400 km. Lapisan ini dibedakan dari suhunya yang sangat besar, yang bisa mencapai 1700 °C.

Dua bola terakhir sering digabungkan menjadi satu dan disebut ionosfer. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa reaksi terjadi di dalamnya dengan pelepasan ion. Lapisan inilah yang memungkinkan kita mengamati fenomena alam seperti cahaya utara.

50 km berikutnya dari Bumi dialokasikan ke eksosfer. Ini adalah lapisan terluar atmosfer. Ini menyebarkan partikel udara ke luar angkasa. Satelit cuaca biasanya bergerak di lapisan ini.

Atmosfer bumi berakhir di magnetosfer. Dialah yang melindungi sebagian besar satelit buatan di planet ini.

Setelah semua hal di atas, seharusnya tidak ada pertanyaan lagi tentang apa suasananya. Jika Anda ragu tentang perlunya hal itu, hal itu dapat dengan mudah dihilangkan.

Arti suasana

Fungsi utama atmosfer adalah melindungi permukaan planet dari panas berlebih di siang hari dan pendinginan berlebihan di malam hari. Tujuan penting berikutnya dari cangkang ini, yang tidak akan dibantah oleh siapa pun, adalah untuk memasok oksigen ke semua makhluk hidup. Tanpa ini mereka akan mati lemas.

Kebanyakan meteorit terbakar di lapisan atas, tidak pernah mencapai permukaan bumi. Dan orang-orang bisa mengagumi lampu terbang, salah mengiranya sebagai bintang jatuh. Tanpa atmosfer, seluruh bumi akan dipenuhi kawah. Dan perlindungan dari radiasi matahari sudah dibahas di atas.

Bagaimana seseorang mempengaruhi atmosfer?

Sangat negatif. Hal ini disebabkan oleh semakin meningkatnya aktivitas masyarakat. Bagian utama dari semua aspek negatif terjadi pada industri dan transportasi. Omong-omong, mobillah yang mengeluarkan hampir 60% dari seluruh polutan yang menembus atmosfer. Empat puluh sisanya dibagi antara energi dan industri, serta industri pembuangan limbah.

Daftar zat berbahaya yang mengisi udara setiap hari sangat panjang. Karena transportasi di atmosfer, ada: nitrogen dan belerang, karbon, biru dan jelaga, serta karsinogen kuat yang menyebabkan kanker kulit - benzopyrene.

Industri ini menyumbang unsur-unsur kimia berikut: sulfur dioksida, hidrokarbon dan hidrogen sulfida, amonia dan fenol, klor dan fluor. Jika proses ini terus berlanjut, maka jawaban atas pertanyaan: “Bagaimana suasananya? Terdiri dari apa? akan sangat berbeda.

Pentingnya atmosfer bagi keberadaan bumi sangatlah besar. Jika planet kita kehilangan atmosfernya, semua organisme hidup akan mati. Efeknya dapat dibandingkan dengan peran kaca dalam rumah kaca, yang memungkinkan sinar cahaya masuk dan tidak melepaskan panas kembali. Dengan demikian, atmosfer melindungi permukaan bumi dari pemanasan dan pendinginan yang berlebihan.

Pentingnya atmosfer bagi manusia

Selubung udara bumi merupakan lapisan pelindung yang melindungi semua makhluk hidup dari radiasi matahari sel darah dan gelombang pendek. Semua kondisi cuaca di mana orang tinggal dan bekerja muncul di lingkungan atmosfer. Stasiun meteorologi sedang dibuat untuk mempelajari cangkang bumi ini. Sepanjang waktu, dalam cuaca apa pun, ahli meteorologi memantau keadaan lapisan atmosfer bawah dan mencatat pengamatan mereka. Beberapa kali sehari (di beberapa daerah setiap jam) di stasiun, suhu, kelembaban udara, tekanan diukur, keberadaan awan, arah angin, fenomena suara dan listrik terdeteksi, kecepatan angin dan curah hujan diukur. Stasiun meteorologi tersebar di seluruh planet kita: di daerah kutub, di daerah tropis, di dataran tinggi, dan di tundra. Di lautan dan samudera, pengamatan juga dilakukan dari stasiun-stasiun yang terletak pada perangkat yang dibangun khusus di kapal tujuan khusus.

Pengukuran parameter lingkungan

Sejak awal abad ke-20, mereka mulai mengukur parameter keadaan lingkungan di atmosfer bebas. Untuk tujuan ini, radiosonde diluncurkan. Mereka mampu terbang hingga ketinggian 25-35 km dan menggunakan peralatan radio untuk mengirimkan data tekanan, suhu, kecepatan angin dan kelembaban udara ke permukaan bumi. Di dunia modern, mereka sering menggunakan satelit meteorologi dan roket. Mereka dilengkapi dengan instalasi televisi yang secara akurat mereproduksi gambar permukaan dan awan planet.

Materi terkait:

Peran atmosfer dalam kehidupan bumi

Atmosfer adalah cangkang gas yang mengelilingi planet bumi. Permukaan dalamnya menutupi hidrosfer dan sebagian kerak bumi, sedangkan permukaan luarnya berbatasan dengan ruang luar bagian dekat Bumi.

Himpunan cabang ilmu fisika dan kimia yang mempelajari atmosfer biasa disebut fisika atmosfer. Atmosfer menentukan cuaca di permukaan bumi, meteorologi mempelajari cuaca, dan klimatologi mempelajari variasi iklim jangka panjang.

Sudah berada di ketinggian 5 km di atas permukaan laut, orang yang tidak terlatih mulai mengalami kelaparan oksigen dan tanpa adaptasi, kinerja seseorang menurun secara signifikan. Zona fisiologis atmosfer berakhir di sini. Pernapasan manusia menjadi tidak mungkin dilakukan pada ketinggian 9 km, meskipun hingga kurang lebih 115 km atmosfer mengandung oksigen.

Atmosfer memasok kita dengan oksigen yang diperlukan untuk bernapas. Namun, karena penurunan tekanan total atmosfer, seiring bertambahnya ketinggian, tekanan parsial oksigen juga menurun.

Paru-paru manusia selalu mengandung sekitar 3 liter udara alveolar. Tekanan parsial oksigen di udara alveolar pada tekanan atmosfer normal adalah 110 mmHg. Seni., tekanan karbon dioksida - 40 mm Hg. Seni., dan uap air - 47 mm Hg. Seni. Dengan bertambahnya ketinggian, tekanan oksigen turun, dan tekanan uap total air dan karbon dioksida di paru-paru hampir konstan - sekitar 87 mm Hg. Seni. Pasokan oksigen ke paru-paru akan berhenti total ketika tekanan udara sekitar menjadi sama dengan nilai ini.

Pada ketinggian sekitar 19-20 km, tekanan atmosfer turun menjadi 47 mm Hg. Seni. Oleh karena itu, pada ketinggian ini, air dan cairan interstisial mulai mendidih di dalam tubuh manusia. Di luar kabin bertekanan pada ketinggian tersebut, kematian terjadi hampir seketika. Jadi, dari sudut pandang fisiologi manusia, “ruang” sudah dimulai pada ketinggian 15-19 km.

Lapisan udara yang padat - troposfer dan stratosfer - melindungi kita dari efek radiasi yang merusak. Dengan penghalusan udara yang cukup, pada ketinggian lebih dari 36 km, radiasi pengion - sinar kosmik primer - memiliki efek yang kuat pada tubuh; Pada ketinggian lebih dari 40 km, bagian ultraviolet dari spektrum matahari berbahaya bagi manusia. radiasi stratosfer oksigen atmosfer

Saat kita naik ke ketinggian yang lebih tinggi di atas permukaan bumi, fenomena umum yang diamati di lapisan bawah atmosfer seperti perambatan suara, terjadinya gaya angkat dan tarik aerodinamis, perpindahan panas secara konveksi, dll. secara bertahap melemah dan kemudian hilang sama sekali.

Di lapisan udara yang dijernihkan, perambatan suara tidak mungkin dilakukan. Hingga ketinggian 60-90 km, hambatan udara dan gaya angkat masih dapat digunakan untuk penerbangan aerodinamis yang terkendali.

Namun mulai dari ketinggian 100-130 km, konsep angka M dan penghalang suara, yang akrab bagi setiap pilot, kehilangan maknanya: di sanalah letak garis Karman konvensional, di luarnya dimulailah wilayah penerbangan balistik murni, yang hanya bisa dikendalikan dengan menggunakan gaya reaktif.

Pada ketinggian di atas 100 km, atmosfer tidak memiliki sifat luar biasa lainnya - kemampuan untuk menyerap, menghantarkan, dan mentransmisikan energi panas melalui konveksi (yaitu dengan mencampurkan udara). Artinya, berbagai elemen peralatan di stasiun luar angkasa yang mengorbit tidak akan dapat didinginkan dari luar dengan cara yang biasa dilakukan di pesawat terbang - dengan bantuan pancaran udara dan radiator udara. Pada ketinggian ini, seperti di luar angkasa pada umumnya, satu-satunya cara untuk memindahkan panas adalah radiasi termal.

(Atmos Yunani - uap dan sphaira - bola) - cangkang udara bumi. Atmosfer tidak memiliki batas atas yang tajam. Sekitar 99,5% dari total massanya terkonsentrasi di 80 km terbawah.

Atmosfer muncul sebagai akibat dari pelepasan gas di . Pembentukannya kemudian dipengaruhi oleh munculnya lautan dan.

Struktur atmosfer

Ada beberapa lapisan utama, berbeda dalam karakteristik, kepadatan, dll. Lapisan paling bawah adalah troposfer. Ia dipanaskan oleh Bumi, yang selanjutnya dipanaskan oleh Matahari. Lapisan troposfer terhangat berbatasan dengan bumi. Pemanasan berkurang seiring ketinggian, dan suhu turun dari +14°C di permukaan laut menjadi -55°C di batas atas troposfer. Para ilmuwan telah menghitung bahwa suhu di sini turun rata-rata 0,6° untuk setiap 100 m Nilai ini disebut gradien suhu vertikal. Ketebalan troposfer berbeda-beda: 17 km, dan di atas garis lintang kutub 8-9 km. Hanya di troposfer saja terjadi fenomena seperti pembentukan awan, curah hujan, dan lain-lain. Di atas troposfer adalah stratosfer (hingga 50-55 km), yang dipisahkan dari lapisan bawah oleh lapisan transisi - tropopause. Di stratosfer, udara berada dalam keadaan langka, awan tidak terbentuk di sini, karena praktis tidak ada lapisan air. Penurunan suhu seiring ketinggian terus berlanjut, namun di atas 25 km suhu mulai meningkat sebesar 1-2°C per kilometer. Hal ini rupanya disebabkan oleh lapisan ozon yang menyerap dan menyebarkan radiasi matahari sehingga tidak dapat mencapai permukaan bumi. Di atas stratosfer juga terdapat zona transisi - stratopause, setelah itu muncul lapisan atmosfer berikutnya - mesosfer (hingga 80-85 km). Udara di sini semakin tipis, dan suhu terus meningkat. Yang lebih tinggi lagi adalah lapisan yang disebut termosfer. Reaksi kimia yang kompleks di lapisan atmosfer ini (di atas 50 km) menjadikannya konduktif secara listrik. Karena reaksi melepaskan ion, bagian atas atmosfer, termasuk mesosfer dan termosfer, disebut ionosfer. Di lapisan inilah yang terjadi. Di atas 800 km adalah eksosfer (“exo” - eksternal), di sini partikel gas sangat jarang, dan suhu mencapai +2000 ° C. Komposisi gas di atmosfer telah dipelajari sejak lama. Pada tahun 1774, ilmuwan Perancis Antoine Lavoisier mempelajari bagian utama udara dan mengetahui keberadaan oksigen dan nitrogen di sana. Selanjutnya diketahui bahwa selain gas-gas tersebut, terdapat juga gas-gas lain di udara. Jadi, udara merupakan campuran gas yang terdiri dari komponen-komponen berikut di permukaan bumi:

Nitrogen - 78%
Oksigen - 21%
Gas inert - 0,94%
Karbon dioksida - 0,03%
Uap air dan kotoran - 0,03%.

Pentingnya atmosfer bagi alam dan kehidupan manusia

berkat cangkang gasnya, permukaan bumi tidak memanas di siang hari dan tidak menjadi dingin di malam hari seperti, misalnya, permukaan tanpa atmosfer;
atmosfer melindungi bumi dari sebagian besar pembakaran dan tidak mencapai permukaan planet;
layar ozon () melindungi umat manusia dari radiasi ultraviolet berlebih, yang dalam dosis besar berbahaya bagi tubuh;
oksigen yang terkandung di atmosfer diperlukan agar semua organisme hidup dapat bernafas.

Studi tentang atmosfer

Umat manusia telah lama tertarik pada lautan udara, tetapi baru 300-400 tahun yang lalu instrumen pertama untuk mempelajari atmosfer ditemukan: termometer, penunjuk arah cuaca. Saat ini, studi gas dilakukan di bawah kepemimpinan Organisasi Meteorologi Dunia (WMO), yang selain Rusia, mencakup lebih banyak lagi. Sebuah program untuk mengumpulkan dan memproses bahan menggunakan sarana teknis terkini telah dikembangkan. Untuk memantau keadaan atmosfer, telah dibuat jaringan stasiun meteorologi berbasis darat yang dilengkapi dengan berbagai instrumen.

Suhu diukur dengan menggunakan termometer, biasanya diukur dalam derajat Celcius. Sistem ini didasarkan pada sifat fisik air: pada nol derajat ia berubah menjadi padat - membeku, pada 100 derajat - menjadi gas. Jumlah curah hujan diukur dengan alat pengukur curah hujan - wadah dengan tanda khusus di dinding. Kecepatan pergerakan arus udara diukur dengan alat pengukur angin (anemometer). Baling-baling cuaca biasanya dipasang di sebelahnya, yang menunjukkan arah angin. Di lapangan terbang dan dekat jembatan di mana mungkin ada bahaya, indikator arah angin dipasang - tas besar berbentuk kerucut yang terbuat dari kain bergaris, terbuka di kedua sisi. diukur dengan barometer.

Di stasiun meteorologi, pembacaan dilakukan minimal 4 kali sehari. Stasiun radio meteorologi otomatis beroperasi di daerah yang sulit dijangkau. Dan di lautan, stasiun semacam itu dipasang di platform terapung. Suasana bebas dipelajari menggunakan radiosonde - instrumen yang dipasang pada balon karet yang terbang bebas berisi hidrogen. Mereka mengumpulkan data keadaan atmosfer pada ketinggian hingga 30-40 km. Roket meteorologi terbang lebih tinggi lagi, hingga 120 km. Pada ketinggian tertentu, sebagian roket beserta instrumennya dipisahkan dan diterjunkan ke permukaan bumi. Untuk memperjelas komposisi udara dan mempelajari lapisan yang terletak di ketinggian, digunakan roket yang menyelidiki atmosfer hingga jarak 500 km. Informasi yang sangat penting tentang keadaan atmosfer dan proses cuaca yang terjadi di atas permukaan bumi disediakan oleh satelit buatan Bumi. Pengamatan terhadap fenomena atmosfer yang dilakukan oleh astronot dari stasiun orbit di luar angkasa sangatlah berharga.

Sumber video: AirPano.ru

Akhir semester selalu menjadi masa kesusahan bagi orang tua yang peduli. :) Karena menurut saya sayang sekali mendapat nilai 4 dalam geografi, saya memutuskan untuk meningkatkan anak saya dalam mata pelajaran ini dan memberinya pelajaran singkat yang menjelaskan kepadanya apa yang disebut atmosfer dan apa perannya. Ngomong-ngomong, usahanya tidak sia-sia, dan anak saya mendapat nilai “A”!

Apa itu atmosfer

Pertama, Anda perlu mencari tahu apa itu. Jadi, ini adalah cangkang paling ringan dari semuanya, namun perannya dalam semua proses di planet kita sangatlah signifikan. Itu heterogen- semakin tinggi Anda dari permukaan planet, akibatnya semakin banyak pula pelepasannya komposisinya juga berubah. Ilmu pengetahuan menganggap cangkang ini dalam bentuk beberapa lapisan:

troposfer- kepadatan maksimum diamati di sini, dan semua fenomena atmosfer terjadi di sini;
stratosfir- ditandai dengan kepadatan yang lebih rendah, dan satu-satunya fenomena yang diamati di sini adalah awan noctilucent;
mesosfer- ada penurunan suhu yang signifikan di sini;
termosfer- di sini kepadatan udara beberapa ratus ribu kali lebih sedikit;
eksosfer- diwakili oleh gas terionisasi - plasma.

Apa yang dimaksud dengan atmosfer

Pertama, berkat dia hal itu menjadi mungkin munculnya kehidupan. Hewan tidak dapat bertahan hidup tanpa oksigen, dan tumbuhan tidak dapat mendukung kehidupan tanpa gas lain - karbon dioksida. Hal ini diperlukan untuk tanaman komponen utama dalam proses fotosintesis, sebagai akibatnya oksigen yang diperlukan untuk hewan diproduksi. Perlu diperhatikan pentingnya cangkang ini sebagai perisai, yang mana menangkal radiasi matahari dan meteor - mereka terbakar begitu saja dalam ketebalannya. Ia bertindak sebagai pengatur panas, meratakan fluktuasi suhu: panas berlebih di siang hari dan hipotermia di malam hari. Sepertinya dia menutupi planet kita dengan selimut, menunda-nunda radiasi panas kembali.

Karena pemanasan planet yang tidak merata, terjadi penurunan tekanan, yang menyebabkannya terjadinya angin dan perubahan cuaca. Angin berpartisipasi dalam proses yang disebut “pelapukan”, membentuk berbagai zona bantuan. Selain itu, tanpanya, proses lain yang sangat penting tidak akan mungkin terjadi - siklus air, berkat itu awan terbentuk dan curah hujan turun.